专利名称：树脂催化莰烯水合制异龙脑方法
技术领域：
本发明涉及莰烯水合制樟脑的方法。
目前用大孔强酸性阳离子交换树脂催化莰烯直接水合制异龙脑虽已有专利报导。[CN 85104105A][IN 154，860.印度专利C.A105227075P]。但其结果还不理想。专利(1)的方法水合反应中莰烯的转化率为40%左右，未反应的莰烯虽然经分离后可继续使用，但却增加了设备与能耗。专利(2)介绍的方法莰烯的转化率可达92%，但水合产物中含高达22%的水合莰烯，异龙脑含量为70%而且所使用的溶剂二氧六环，价格昂贵，对工业化生产不利。
本发明用强酸性阳离子交换树脂催化剂在专门设计的连续分离循环反应器上，使用适当的溶剂来进行莰烯水合，获得了较理想的结果。工业莰烯的转化率可高于95%，异龙脑的产率可达到85%以上。
本发明的实施方案如下一、树脂催化剂的选用可选用各种强酸性阳离子交换树脂作为莰烯水合的催化剂，最好是选用大孔强酸性阳离子交换树脂，树脂出厂通常为钠型，使用前应用常规的酸处理办法改变成氢型，如出厂时为氢型则可直接使用。
二、连续分离循环反应器莰烯水合反应连续循环反应器如附图
所示1、加热器 2、温度计套管 3、温度计 4、物料瓶5、回流管 6、催化剂 7、固定床反应柱 8、分馏柱9、冷凝管 10、温度计 11、冷凝器在固定床反应柱(7)中加入树脂催化剂，在物料瓶(4)中加入按一定比例配好的工业莰烯、水及溶剂、启动加热器(1)、加热到一定温度，当物料沸腾时气相物料经分馏柱(8)进行适当分离，在冷凝器(9)和(11)冷凝为液体，经固定床反应柱进行水合反应后通过回流管返回物料瓶，如此循环反应，最后莰烯转化率可达95%以上，异龙脑的总产率高于85%。另外有少量付产物，水合莰烯及3-莰醇产生。
三、溶剂在莰烯水合反应中加入适当的溶剂可大大加快反应速度，这些溶剂可以用丙酮、丁酮、二氧六环、二丙酮醇，异丙叉丙酮等。
本发明使用丙酮、二丙酮醇、异丙叉丙酮及其混合物，溶剂的用量为莰烯重量的0.5-5倍均可，最好在0.65-1.5倍之间(使用丙酮为溶剂时，由于丙酮在树脂催化下可缩合为二丙酮醇与部分脱水生成异丙叉丙酮)。所以反应一定时间后溶剂即变成混合溶剂，这一混合溶剂可反复使用，当部分损失时只需适当补充丙酮。
实施例一在实施方案二所述反应器中操作。在反应柱中加入7400型大孔强酸性阳离子交换树脂(上海树脂厂生产)75克(干重)在物料瓶中加入工业莰烯150克，无离子水100克丙酮150克，加热物料至65℃时物料沸腾开始反应。反应100小时后，工业莰烯转化率为82%。产物组成(不计水和溶剂)为异龙脑76.8%、水合莰烯19.7%、葑醇3.6%。反应200小时后，工业莰烯转化率为91%，异龙脑产率达80%，水合莰烯为8.8%。
实施例二在实施方案二所述反应器中操作。在反应柱中加入干氢型大孔强酸性阳离子交换树脂(南开大学化工厂生产)75克，在物料瓶中加入工业莰烯150克、无离子水100克、二丙酮醇70克、丙酮75克，加热物料至89℃时物料沸腾开始反应。反应50小时后，工业莰烯转化率达95.2%，异龙脑的产率为73%，水合莰烯为16.9%;反应80小时后，工业莰烯转化率达到98.1%、异龙脑产率为85.1%，水合莰烯为8.8%。
实施例三重复实施例(二)各项操作，溶剂改为二氧六环150克，其余均同实施例(二)。反应50小时后，工业莰烯转化率为97.5%，异龙脑的产率为85.4%，水合莰烯为6.5%。
权利要求
1.一种莰烯水合制异龙脑的方法，使用大孔强酸性阳离子交换树脂催化莰烯水合，其特征为催化水合反应在连续分离循环反应器中使用溶剂加速反应，该方法包括如下步骤(1)催化剂制备选用大孔强酸性离子交换树脂作催化剂，用通常的酸处理方法制成氢型。(2)莰烯水合反应以工业莰烯为原料，加入树脂催化剂和溶剂在连续分离循环反应器中进行催化水合反应。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征为所述的连续分离循环反应器的反应操作是在反应柱(7)中加入催化剂，在物料瓶(4)中加入一定比例的工业莰烯及溶剂，用加热器(1)加热到物料沸腾，气相经分馏柱(8)进行分离，在冷凝器中冷凝为液体进行水合反应，通过回流管，返回物料瓶，如此循环反应。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征为所述的溶剂可以是丙酮、二丙酮醇、异丙叉丙酮及它们的混合物，溶剂用量可以为莰烯重量的0.5-5倍，尤其可以为0.65-1.5倍。
全文摘要
树脂催化莰烯水合制异龙脑虽有专利报导，但结果不理想，本发明用专门为莰烯水合反应设计的连续分离循环反应器，选用丙酮-二酮醇-异丙叉丙酮和它们的混合溶剂进行这一反应使工业莰烯转化率可达95％以上，异龙脑产率可高于85％。
文档编号C07C29/04GK1049842SQ90104209
公开日1991年3月13日 申请日期1990年6月5日 优先权日1990年6月5日
发明者陈庆之, 蔡晓军, 曹舒林, 李允隆, 杨国丽, 刘尧权 申请人:中国科学院广州化学所